- Máy sấy spinflash: trong đó buồng sấy được gắn với roto rở đáy.
4.1.3.4. Sấy bơm nhiệt (HPD: Sấy lạnh)
Các hệ thống sấy lạnh: trong hệ thống sấy lạnh, nhiệt độ vật liệu sấy có thể trên dưới nhiệt độ mơi trường (t > 00C) và cũng có thể nhỏ hơn 00C, áp suất môi trường sấy Pkq = 1at. Sấy lạnh có ưu điểm là chất lượng sản phẩm sấy tốt nhất nhưng hệ thống sấy phức tạp. Vốn đầu tư và chi phí năng lượng cho một đơn vị sản phẩm cao. Vì vậy, hệ thống sấy lạnh chỉ được sử dụng khi vật liệu sấy không chịu được nhiệt độ cao và đòi hỏi nghiêm khắc về chất lượng sản phẩm như màu sắc, hương vị… Có thể phân loại hệ thống sấy lạnh theo 3 dạng sau:
Hệ thống sấy lạnh ở nhiệt độ t > 00C
Với hệ thống sấy này, tác nhân sấy thông thường là khơng khí trước hết được khử ẩm bằng phương pháp làm lạnh hoặc khử ẩm hấp phụ, sau đó được đốt nóng (nếu khử ẩm bằng phương pháp làm lạnh) hoặc được làm lạnh (nếu khử ẩm bằng phương pháp hấp phụ) đến nhiệt độ mà công nghệ yêu cầu rồi cho đi qua vật liệu sấy. Khi đó, do phân áp suất trong tác nhân sấy bé hơn phân áp suất hơi nước trên bề mặt vật liệu nên ẩm từ dạng lỏng trên bề mặt vật liệu sấy bay hơi vào tác nhân sấy, kéo theo sự dịch chuyển ẩm trong lòng vật ra bề mặt. Như vậy, quy luật dịch chuyển ẩm trong các hệ thống sấy lạnh ở nhiệt độ t > 0 hoàn toàn giống như trong các hệ thống sấy đối lưu nói chung. Điều khác nhau ở đây chính là cách giảm phân áp suất hơi nước trong tác nhân sấy.
Hệ thống sấy thăng hoa (hay gọi là sấy đông khô)
Trong hệ thống sấy này, nước ở dưới điểm 3 thể, nghĩa là T < 273K, p < 610 Pa nhận được nhiệt lượng (thường là do dẫn nhiệt và bức xạ) thực hiện quá trình thăng hoa để nước chuyển trực tiếp từ thể rắn sang thể hơi và đi vào tác nhân sấy. Như vậy, trong các hệ thống sấy thăng hoa, một mặt ta phải làm lạnh vật liệu sấy xuống dưới 00C trong các kho lạnh và sau đó đưa vật liệu sấy với ẩm dưới dạng rắn vào bình thăng hoa. Ở đây vật liệu sấy được đốt nóng và đồng thời tạo chân khơng trong khơng gian xung quanh bằng bơm hút chân khơng.
Hình 4.8. Sơ đồ thiết bị sấy thăng hoa tác động tuần hoàn
Nguyên lý hoạt động:
Sự làm lạnh của chất tải nhiệt được tiến hành trong bộ trao đổi nhiệt (3) có đính ruột xoắn, chất làm nguội đi qua đó và vào thiết bị làm lạnh (4). Khi nồi thăng hoa làm việc ở chế độ của máy sấy, chất tải nhiệt được đun nóng trong bộ trao đổi nhiệt (7) và đẩy vào các ống rỗng nhờ bơm (6). Sự ngưng tụ hơi được tạo ra khi sấy trong nồi thăng hoa được tiến hành trong nồi ngưng tụ chống thăng hoa (10). Nó là một bộ trao đổi nhiệt, hỗn hợp hơi - khơng khí từ nồi thăng hoa vào không gian giữa các ống của bộ trao đổi nhiệt. Chất làm nguội (amoniac, freon) qua các ống (11) của nồi chống thăng hoa vào thiết bị làm lạnh (9). Thường để làm lạnh bề mặt thăng hoa và ngưng tụ, người ta sử dụng máy nén (2) hoặc (3) cấp có khả năng đảm bảo lạnh bề mặt đến nhiệt độ − 600C, − 400C.
Các khí chưa ngưng tụ được tách ra khỏi nồi chống thăng hoa bằng bơm chân không (8). Hơi ngưng tụ được làm lạnh ở dạng lớp đá trên bề mặt các ống lạnh của nồi chống thăng hoa. Vì trong quá trình làm việc của nồi chống thăng hoa, các ống (11) bị phủ bởi một lớp đá đáng kể, nên cần làm tan băng một cách chu kỳ. Để thực hiện điều đó, đẩy nước nóng từ bộ đun (7) vào các ống (11).
Hiện nay người ta bắt đầu sử dụng phổ biến các thiết bị thăng hoa tác động liên tục. Sấy thăng hoa liên tục gồm hai nồi thăng hoa và hai bộ chống thăng hoa, chúng làm việc luân phiên nhau.
Năng suất thiết bị thăng hoa tác động liên tục tính theo độ ẩm bốc hơi lớn hơn 200 kg/h. Thời gian có mặt của sản phẩm trong máy sấy từ 40 ÷ 110 phút, nhiệt độ cao nhất của sản phẩm cuối quá trình sấy nhỏ hơn 270C.
Hệ thống sấy chân không
Nếu nhiệt độ vật liệu sấy vẫn nhỏ hơn 273K nhưng áp suất xung quanh p > 610 Pa thì khi vật liệu sấy nhận được nhiệt lượng, các phân tử nước ở thể rắn chuyển thành thể lỏng và sau đó mới chuyển thành thể hơi và đi vào tác nhân sấy.